ABAQUS/Explicit中的ALE自适应网格划分和重映射
产品：ABAQUS/Explicit&ABAQUS/CAE
参考资料：
l关于ALE自适应网格划分
l在Abaqus/Explicit中定义ALE自适应网格域
lABAQUS/Explicit中ALE自适应网格划分的输出与诊断。*自适应网格
l*自适应网格约束
l*自适应网格控制
l自定义ALE自适应网格划分
概述
ALE自适应网格划分包括两个基本任务：
l创建一个新的网格，并且
l通过所谓的平流过程将解变量从旧网格重新映射到新网格。
自适应网格划分技术的成功取决干为每个这些任务所使用的方法的选择。创建新网格和重新映射解决方案变量的默认方法经过精心选择，适用于各种各样的问题。但是，您可能希望覆盖默认选项，以平衡自适应网格的鲁棒性和效率，或将自适应网格的使用扩展到更困难或不常见的应用。
啮合
一个新的网格：
l在每个自适应域的指定频率下创建;
l是通过扫描迭代自适应网格域和移动节点，以平滑的网格，和·可以保持原始网格的初始灰度。
重新映射
用于将解变量平流到新网格的方法：
l是一致的、单调的，并且(默认情况下)精确到二阶;并且
l保存质量、动量和能量。
ALE自适应网格划分的频率控制
在大多数情况下，自适应网格的频率是影响网格质量和计算效率的主要参数。没有欧拉边界的典型自适应网格应用需要每5-100个增量进行自适应网格划分。与此相反，自适应网格划分一般应更频繁地进行稳态过程模拟使用欧拉边界。因此，如果空间自适应网格约束或欧拉边界区域定义在自适应网格域上，默认频率为1;否则，默认频率为10。
输入文件用法
使用以下选项更改自适应网格划分的频率
*自适应网格，频率=增量数
Abaqus/CAE用法：步骤模块：其他-》ALE自适应网格域-》编辑：打开使用以下ALE自适应网格域，频率：增加的数量
ALE自适应网格划分的强度控制在每个自适应网格增量，新的网格是通过执行一个或多个网格扫描，然后对流的解决方案变量到新的网格创建。
网格扫描
在一个自适应网格增量，一个新的，更平滑的网格是通过扫描迭代自适应网格域。在每个网格扫描中基于相邻节点和元素的当前位置，对域中的节点进行重新定位，以减少元素失真。在典型的扫描中节点被移动到节点周围任何元素的特征长度的一小部分。在每个自适应网格增量中，增加扫描次数增加自适应网格的强度。网格扫描的默认数量为1。
输入文件用法：
使用以下选项更改要在每个自适应网格增量中执行的网格扫描次数
自适应网格，网格扫描=扫描次数
Abaqus/CAE用法：步骤模块：其他-》ALE自适应网格域-》编辑：打开使用以下ALE自适应网格域，每增量重新网格化扫描次数：扫描次数
平流扫掠
将解变量从旧网格映射到新网格的过程称为平流扫掠。在每个自适应网格增量中执行至少一次平流扫描。理想情况下，在增量的所有网格扫描完成之后，平流扫描将只执行一次。然而，对流扫描的数值稳定性保持只有当旧的网格和新的网格之间的差异是小的。因此，如果在网格扫描后，域中任何节点的累积移动总量大于相邻单元特征长度的50%，则采用平流扫描将解变量从旧网格重映射到中间网格。网格扫描将继续，直到达到指定的数量或直到任何节点的移动再次超过50%值。此时，再次执行平流扫描以将变量从最后的中间网格映射到新的中间网格。这个循环将继续，直到网格扫描的次数达到指定的次数。
每个自适应网格域所需的每个自适应网格增量的平流扫描次数由abOs/自动确定;您无法覆盖此自动计算。平流扫描数默认打印到消息(.msg)文件(请参见Abaqus/Explicit中ALE自适应网格化的输出和诊断)
ALE自适应网格划分的计算量
自适应网格化的成本取决于重新网格化的频率，网格和平流扫描执行的数量，以及自适应网格域的大小。当一个纯粹的拉格朗日分析相比，额外的计算成本只在自适应网格增量。
一般来说，一次平流扫掠的费用是一次网格扫掠的费用的几倍。当不频繁地执行自适应网格和/或指定高数量的网格扫描时，触发多个平流扫描。更频繁地执行自适应网格划分，并在每个自适应网格增量中进行1-5次网格扫描，通常只会生成一次平流扫描，从而将计算成本降至最低。
与纯拉格朗日分析相比，自适应网格相对光滑的网格和改进的单元高宽比可以增加稳定时间增量。在某些情况下，这种增加可以完全抵消自适应网格划分的成本。
虽然计算量可能随着应用类型的不同而有很大差异，但在每一个增量中对整个问题域进行自适应网格划分通常会使分析成本增加3-5倍于类似的拉格朗日分析。定义只覆盖整个问题域的一小部分的自适应网格域将成比例地降低成本。将频率更改为每10-25个增量将导致CPU时间仅略高于纯拉格朗日分析的CPU时间。
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